"Αυτή η μελέτη καταδεικνύει έναν νέο και μοναδικό σχεδιασμό και αρχή λειτουργίας για λέιζερ υπερταχείας λειτουργίας. Η υλοποίηση ηλεκτρικά αντλούμενων υπερταχέων λέιζερ σε τσιπ νιοβάτη λιθίου λεπτής μεμβράνης θα επεκτείνει σημαντικά τις δυνατότητες αυτού του πεδίου και έχει πολύ σημαντικές επιπτώσεις για τη φωτονική και άλλα χωράφια."
Η μελέτη, η οποία εγκωμιάστηκε ιδιαίτερα από τους κριτές, προέρχεται από ομάδες του City University of New York και του California Institute of Technology. Παρουσίασαν το πρώτο ηλεκτρικά αντλούμενο λέιζερ με λειτουργία κλειδώματος στον κόσμο με υψηλή ισχύ παλμού αιχμής ενσωματωμένο σε ένα οπτικό τσιπ νιοβάτη λιθίου λεπτής μεμβράνης.
φωτογραφία
Φωτογραφία 丨Εξώφυλλο του τρέχοντος τεύχους της Επιστήμης
Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές συνδύασαν έξυπνα το υψηλό κέρδος λέιζερ ενός ημιαγωγού triple-five με τις εξαιρετικές ηλεκτρο-οπτικές ιδιότητες του νιοβικού λιθίου λεπτής μεμβράνης για να δημιουργήσουν ένα λέιζερ κλειδωμένο σε λειτουργία on-chip μέσω υβριδικής ενσωμάτωσης, πραγματοποιώντας μια υψηλής ισχύος Έξοδος λέιζερ υπερμικρών παλμών.
Συγκεκριμένα, το λέιζερ παρήγαγε υπερμικρούς οπτικούς παλμούς με συχνότητα επανάληψης 10 GHz και πλάτος 4,8 picosecond περίπου στα 1065 nm, με ενέργεια παλμού άνω των 5 picojoules και μέγιστη ισχύ άνω των 0,5 Watt. "Μέχρι τώρα, η παλμική ενέργεια εξόδου λέιζερ και η μέγιστη ισχύς μας είναι τα υψηλότερα για λέιζερ κλειδώματος λειτουργίας κάτω από την πλατφόρμα νανοφωτονικών." είπε ο Qiusi Guo.
Εικόνα.
Φωτογραφία丨Qiu-Shi Guo
Με την υψηλή ισχύ αιχμής εξόδου και την ικανότητα ακριβούς ελέγχου συχνότητας, το λέιζερ κλειδωμένου τρόπου λειτουργίας αναμένεται να δημιουργήσει ένα εξαιρετικά γρήγορο μη γραμμικό οπτικό σύστημα με πλήρη ενσωμάτωση στο τσιπ, το οποίο θα οδηγήσει στην υλοποίηση χτενών οπτικής συχνότητας πλήρως κλειδωμένων συχνοτήτων, υπερσυνεχούς φάσματος πηγές φωτός και ατομικά ρολόγια. Αυτό θα ενισχύσει σημαντικά την ανάπτυξη οπτικών επικοινωνιών, ιατρικής απεικόνισης, μετρήσεων ακριβείας, υπολογιστών και άλλων τομέων. «Μακροπρόθεσμα, το λέιζερ με κλειδωμένη λειτουργία on-chip μπορεί να έχει αναντικατάστατες εφαρμογές στους τομείς των συνεκτικών επικοινωνιών, του χρονισμού ακριβείας και της μέτρησης ακριβείας». είπε ο Guo Qiushi.
